连拱坝

挡水面板为拱形的支墩坝。连拱坝可用混凝土或钢筋混凝土建造，在中小型工程中也有用浆砌石建造的。

连拱坝由于拱的受力条件较好，支墩间距可以加大，材料强度能够充分利用，坝体工程量相应减少。但连拱坝对地基要求较高；抗震能力较差；对温度变化和地基变形反应敏感。连拱坝不宜坝顶溢流。

布置及轮廓尺寸

连拱坝坝顶的结构型式一般有垂直式、水平式、半开敞式和开敞式。坝顶设有公路交通道或人行道。坝内可视需要设置交通、检查和观测廊道。

连拱坝基本剖面轮廓尺寸的确定原则参见支墩坝。上游坡角（坝面与水平面的夹角）一般为45°～60°，下游坡角一般为70°～80°。坝高在30m以下时，支墩间距（支墩中心距）为10～18m；坝高30～60m时，为15～25m；坝高60～120m时，为20～40m。连拱坝的上下游坡角、支墩间距、拱中心角、拱与支墩厚度等，均需通过技术经济比较选择最优方案。

连拱坝拱筒边界影响范围示意图

（a）库空与库满情况；（b）水库部分蓄水情况L—拱筒受边界影响的范围；S—拱筒受边界影响较小的范围

稳定及应力分析

连拱坝的稳定及支墩应力分析参见支墩坝、岩基上水工建筑物抗滑稳定和重力坝应力分析。

拱的应力通常截取垂直上游坝面单位宽度的拱圈进行计算。但在靠近坝顶或水面处、或接近地基处，拱筒的应力受到边界影响，其长度（见图）可按式

拱的应力根据其不同部位进行分析，即中间部分的拱、受水位变幅影响部分的拱、底拱部分、顶拱部分，可分别采用普通弹性理论法、拱梁分载法，或采用双铰拱或无铰拱理论近似计算。连拱坝拱的应力也可采用有限元法计算。拱的应力计算中需考虑温度作用，在地震区还需考虑地震作用。

构造及设计要求

连拱坝支墩有实体的和空腹的。实体支墩结构简单，施工方便，但侧向稳定和抗震能力较差。有时为满足支墩纵向弯曲稳定、侧向抗滑和抗倾稳定以及抗震要求，需设置加劲梁和加劲肋。实体支墩厚度一般为拱厚的1.5～2.0倍。空腹支墩是由2片墩墙和上下游面板连接而成，四周封闭，空腹内设有隔墙，支墩厚度（2片墩墙外缘距离）一般为6～8m，墩墙厚度一般与拱厚相等。空腹支墩刚度较大，有利于侧向稳定和抗震。当混凝土支墩较长时，施工期需设纵缝或留宽缝。支墩一般仅在拱座、加劲梁、加劲肋与支墩连接的部位以及空腹支墩的面板、隔墙与墩墙连接的部位布置受力钢筋。

连拱坝的挡水面板一般为圆弧拱。拱沿高度方向一般采用等内半径和等中心角。拱中心角一般为135°～180°，也有的采用90°～120°。拱中心角愈大，温度变化和地震对支墩的相对位移影响愈小，拱座处的剪力亦小。拱厚沿高度变化，但在水平截面内（水平拱）或垂直于上游坝面的截面内（倾斜拱），拱厚是不变的，仅在个别情况下，在拱座处适当加厚。坝顶拱的厚度应满足气候和施工条件的要求，一般不小于0.5～1.0m；大跨度混凝土拱的坝顶厚度不小于2.0m。

拱与支墩的连接方式有：①刚性连接，易于产生较大温度收缩应力，易使拱与支墩上游面出现裂缝，拱对地基变形反应敏感，但对坝的整体性和支墩侧向稳定有利。②分缝连接，在拱座处用一刚度较大的板连接相邻两拱，连接板搁置在支墩上，其接缝内填注沥青等。

在河床平坦部位，常设置水平拱台支承对称底拱；在岸坡较陡部位，则设置倾斜拱台支承不对称底拱。底拱与拱台连接有固接和铰接两种。固接时，拱筒纵向钢筋深入拱台内，底拱部分有梁的作用；铰接时，底拱部分对地基变形适应性好。但分缝处需设置可靠的止水设备。在拱台的下部，一般作齿墙嵌入地基。

地基处理

连拱坝要求建于良好的岩基上。支墩与拱筒底应建立在完整的微风化岩基上，坝内一般不设灌浆廊道。防渗帷幕可布置在齿墙部位，孔深、孔距和排距等需视坝高和地基透水性而定。坝基需进行固结灌浆。

历史及发展

16世纪末，西班牙修建的埃尔切（Elche）坝是世界上最早的连拱坝，坝面铅直，坝高23m。19世纪末开始出现坝面倾斜的连拱坝。1968年加拿大建成的丹尼尔·约翰逊坝（Daniel Johnson Dam）是世界上已建的最高连拱坝，坝高214m。中国1956年建成的梅山连拱坝，坝高88.24m，是当时世界上最高的连拱坝（参见彩图Ⅴ—28）。

Ⅴ—28 梅山连拱坝

孟宪玉摄